Transformator mit vom Kessel mechanisch entkoppelter Kernanordnung Zur Herabsetzung des Geräuschpegels bei Trans formatoren ist es bekannt, den Transformatorkern im Kessel elastisch zu lagern. So hat man eine Ober- tragung der Kernschwingungen auf den Kessel zum Teil dadurch vermieden, dass man den Kern federnd auf dem Kesselboden aufsetzte und als Federkörper ölfeste Gummizwischenlagen oder Stahlfedern vorsah. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, anstelle der elastischen Anordnung des Kerns auf dem Kessel boden den Kern federnd aufzuhängen und diesen somit vom Kesselboden zu lösen.
Um bei dieser Art der Kernanordnung die über tragung der Schwingungen höherer Frequenzen, wie sie der Kern infolge seiner Magnetostriktion bei Er regung mit Netzfrequenz ausführt, auf den Kessel deckel und somit auf den Kessel in weitestem Um fange zu verhindern sowie zur Vermeidung von Transportbeschädigungen und schliesslich um eine noch weitere Herabsetzung des Geräuschpegels zu erreichen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, den Transformatorkern derart federnd am Kesseldeckel aufzuhängen, dass er mit einer Eigenfrequenz von 1!5 1;2o der tiefsten Störfrequenz schwingt, die Kern aufhängung in senkrechter Richtung verstellbar zu machen und den Kessel mit Versteifungen und schall dämmenden Aussenfächern zu versehen.
Die niedrige Eigenfrequenz des Kernes kann da bei durch entsprechende Abstimmung der Federn auf die Kernmasse erreicht werden, und eine praktisch völlige Transportsicherheit ergibt sich durch die Mög lichkeit der Verschiebung des Kernes in Längsrich tung insofern, als der Kern während des Transports auf den Kesselboden aufsetzbar ist, wobei die Halte rung des Kernes durch eine zusätzliche Anpressung an den Kesselboden noch erhöht werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der schematisch dargestellten Zeichnung noch näher erläutert.
Wie der Figur zu entnehmen, sind die Joche 10 des Kernes 11 durch Jochbalken 12 zusammenge- presst, ausserdem sind die oberen und unteren Joch- balken durch senkrecht verlaufende Bolzen 13 mit einander verspannt, wodurch die erforderliche Kern pressung in horizontaler und vertikaler Richtung er reicht wird. Der Kern bildet somit eine mechanische Einheit und seine Aufhängung am Kesseldeckel 14 erfolgt über am oberen Jochbalken angreifende Fe dern 15 derart, dass er mit einer Eigenfrequenz von 11112o der tiefsten Störfrequenz schwingt.
Die Übertragung der Kernschwingungen auf den Kessel deckel wird damit in weitestem Umfange verhindert. Um den Kern während des Transports auf dem Kes selboden 16 aufsetzen zu können, ist diese Aufhän gung in vertikaler Richtung verstellbar gemacht. Wäh rend des Transports wird somit der Kern an der Ausführung von Schwingungen gehindert und Trans portbeschädigungen werden vermieden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, den Kern während des Transports ausserdem durch Druckschrauben 17 im Kesseldeckel 14 auf den Kesselboden 16 zu drücken und gegen den Deckel 14 zu fixieren. Damit sind alle Massnahmen getroffen, um Transportbeschädi gungen mit Sicherheit zu vermeiden.
Vor der Inbetriebnahme des Transformators wer den die Druckschrauben 17 gelöst und die im Deckel befestigten Aufhängebolzen 18 so weit gehoben, dass der Kern mit seiner untersten Begrenzung einige Zentimeter (hl) federnd über dem Kesselboden schwebt. Die Hebung bzw. Senkung der Aufhänge bolzen und damit des Kernes erfolgt mittels eines Vierkantschlüssels, der am oberen Ende der mit einem Gewinde versehenen Aufhängebolzen angreift. Eine Gegenmutter 19 gestattet die Fixierung des ein zelnen Bolzens.
Die Bolzenköpfe 20 am unteren Bolzenende tragen eine Platte 21, auf der die Schrau ben- oder Tellerfedern 15 sitzen, wobei das obere Ende dieser Federn den Jochbalken über mit diesen verbundenen Tatzen 22 oder Trageschienen trägt. Werden die Aufhängebolzen durch Drehen gehoben, so übernehmen die Federn 15 allmählich das Gewicht des Kernes und heben den Kern vom Kesselboden ab und aus den dort für den Transport vorgesehenen Anschlagböcken 23 heraus, bis der Kern frei schwe bend lediglich von den Federn getragen wird.
Die Aufhängebolzen 18 sitzen innerhalb von dem Deckel aufgeschweissten Zylindern 24, die durch Auf setzen von öldichten Kappen 25 das Austreten von Öl, das durch das Schraubengewinde hindurchtritt, aus den Zylindern 24 verhindern. Diese Zylinder gestatten gleichzeitig die eindeutige Festlegung der Endstellung der Aufhängebolzen, in dem der Ab stand zwischen oberem Zylinderrand und oberem Ende der Aufhängebolzen vorgeschrieben wird.
Die federnde Aufhängung des Kernes hat gegen über der federnden Aufstellung auf dem Boden den Vorteil, dass die Lage des Kernes durch Verstellen der Bolzenhöhenlage h2 von aussen geändert werden kann, was bei federnder Aufstellung nicht oder nur sehr schlecht möglich ist. Die Verstellbarkeit der Aufhängebolzen ermöglicht ferner die gleichmässige Belastung der Federn und die einwandfreie Lagerung und Fixierung des Kernes im Kessel während des Transports. Kessel und Deckel sollen so versteift sein, dass sie das Gewicht des Kernes einschliesslich Wick lungen zu tragen vermögen.
Eine gewisse Dämpfung der Kernschwingungen ist auch schon durch die Ein bettung des gefederten Kernes in das Kesselöl be dingt.
Die dem Öl vom Kern übermittelten Restimpulse pflanzen sich bis zu den Kesselwänden fort und ver suchen diese in entsprechende Schwingungen zu ver setzen. Da der Kesseldeckel und der obere Bereich des Kessels bis unterhalb der oberen Radiatoren- Anschlussflansche durch zusätzlich aufgeschweisste Stege 26 weitgehend versteift ist und auch der Kessel boden sowie der untere Bereich des Kessels ent sprechend bis oberhalb der Radiatorenanschlüsse Versteifungen in Form von horizontalen und verti kalen Stegen 27 besitzt, kann die Kesselwandung nur zwischen diesen versteiften Bereichen den Ölimpulsen folgen und schwingen.
Aus diesem Grund ist der schwingungsfähige Bereich der Kesselwände 28 nach aussen zu durch eine Luftkammer 29 abgedeckt, die ganz oder teilweise mit Dämmstoffen ausgefüllt sein kann. Dabei wird die Aussenwand 30 der Luftkammer um so weniger zu Schwingungen angeregt, je tiefer die Kammer in horizontaler Richtung ist und je loser die Aussenwand mit den versteiften Kesselpartien 26, 27 verbunden ist. Sieht man daher zwischen Aussen wand und Kessel Gummizwischenlagen vor, so wer den die restlichen mechanischen Impulse nur sehr geschwächt auf die Aussenwand übertragen.
Um die Schwingungsneigung und somit das ab gestrahlte Geräusch auf ein Minimum herabzusetzen, wird die Aussenwand vorteilhafterweise mit einem Antidröhnmittel, d. h. mit einer Masse, bestehend aus Korkmehl, Holzmehl und dergleichen, vermengt mit einem Bindemittel, auf der Luftkammerseite belegt. Dabei kann die Dämpfungswirkung des Antidröhn- mittels durch Belegung mit Blechstreifen in vertikaler und horizontaler Richtung erhöht werden.
Um die Eigenfrequenz der Aussenwand 30 möglichst weit herabzusetzen, erweist sich ferner als zweckmässig, die Wand entweder schwer und biegesteif auszufüh ren oder eine leichte Wand mit diskreten, d. h. von einander getrennt aufgesetzten Gewichten vorzusehen.
Transformer with the core assembly mechanically decoupled from the boiler To reduce the noise level in transformers, it is known to elastically mount the transformer core in the boiler. A transfer of the core vibrations to the boiler has been avoided in part by placing the core resiliently on the boiler bottom and providing oil-resistant rubber intermediate layers or steel springs as the spring body. Furthermore, it has already been proposed, instead of the elastic arrangement of the core on the boiler bottom, the core to be suspended resiliently and thus to release it from the boiler bottom.
In order to prevent the transmission of higher frequency vibrations, as carried out by the core as a result of its magnetostriction when excited at mains frequency, to the boiler cover and thus to the boiler to the greatest possible extent with this type of core arrangement, as well as to avoid transport damage and finally In order to achieve an even further reduction in the noise level, it is proposed according to the invention to suspend the transformer core so resiliently on the boiler cover that it vibrates with a natural frequency of 1! 5 1; 2o of the lowest interference frequency, to make the core suspension adjustable in the vertical direction and to make the To provide the boiler with stiffeners and sound-absorbing outer compartments.
The low natural frequency of the core can be achieved by matching the springs to the core mass, and practically complete transport security results from the possibility of shifting the core in the longitudinal direction insofar as the core can be placed on the boiler floor during transport , whereby the holding tion of the core can be increased by an additional pressure on the boiler bottom.
An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the schematically illustrated drawing.
As can be seen from the figure, the yokes 10 of the core 11 are pressed together by yoke beams 12, and the upper and lower yoke beams are braced with one another by vertically extending bolts 13, whereby the required core pressure is achieved in the horizontal and vertical directions becomes. The core thus forms a mechanical unit and its suspension on the boiler cover 14 takes place via springs 15 acting on the upper yoke beam in such a way that it oscillates with a natural frequency of 11112o, the lowest interference frequency.
The transmission of the core vibrations to the boiler lid is prevented to the greatest possible extent. In order to be able to put the core on the Kes selboden 16 during transport, this suspension is made adjustable in the vertical direction. During transport, the core is thus prevented from vibrating and transport damage is avoided. There is also the possibility of pressing the core onto the boiler bottom 16 by means of pressure screws 17 in the boiler lid 14 and to fix it against the lid 14 during transport. This means that all measures have been taken to reliably prevent transport damage.
Before commissioning the transformer who loosened the pressure screws 17 and lifted the suspension bolts 18 attached in the cover so far that the core with its lowest limit floats a few centimeters (hl) resiliently above the boiler bottom. The lifting or lowering of the suspension bolt and thus the core is carried out by means of a square wrench that engages the upper end of the threaded suspension bolt. A lock nut 19 allows the fixation of an individual bolt.
The bolt heads 20 at the lower end of the bolt carry a plate 21 on which the helical ben- or disc springs 15 sit, the upper end of these springs carrying the yoke beam via pawls 22 or support rails connected to them. If the suspension bolts are lifted by turning, the springs 15 gradually take over the weight of the core and lift the core from the boiler bottom and out of the stop brackets 23 provided there for transport until the core is freely suspended only by the springs.
The suspension bolts 18 sit inside of the welded-on cylinders 24 which, by putting on oil-tight caps 25, prevent the escape of oil, which passes through the screw thread, from the cylinders 24. These cylinders also allow the clear definition of the end position of the suspension bolt, in which the distance between the upper cylinder edge and the upper end of the suspension bolt is prescribed.
The resilient suspension of the core has the advantage over the resilient installation on the floor that the position of the core can be changed from the outside by adjusting the bolt height position h2, which is not possible or only very difficult with a resilient installation. The adjustability of the suspension bolts also enables the springs to be evenly loaded and the core to be properly stored and fixed in the boiler during transport. The kettle and lid should be stiffened in such a way that they can support the weight of the core including the windings.
A certain damping of the core vibrations is already due to the embedding of the sprung core in the boiler oil.
The residual impulses transmitted to the oil by the core propagate to the boiler walls and try to vibrate them accordingly. Since the boiler cover and the upper area of the boiler are largely stiffened up to below the upper radiator connection flanges by additionally welded-on webs 26 and the boiler bottom and the lower area of the boiler are reinforced accordingly up to above the radiator connections in the form of horizontal and vertical webs 27, the boiler wall can only follow the oil impulses and oscillate between these stiffened areas.
For this reason, the area of the boiler walls 28 that is capable of vibration is covered towards the outside by an air chamber 29 which can be completely or partially filled with insulating materials. The outer wall 30 of the air chamber is stimulated to vibrate less, the deeper the chamber is in the horizontal direction and the loosely the outer wall is connected to the stiffened boiler parts 26, 27. If you therefore see rubber interlayers between the outer wall and the boiler, the remaining mechanical impulses are only transmitted to the outer wall in a very weak manner.
In order to reduce the tendency to vibrate and thus the emitted noise to a minimum, the outer wall is advantageously coated with an anti-drumming agent, d. H. with a mass consisting of cork flour, wood flour and the like, mixed with a binder, covered on the air chamber side. The damping effect of the anti-drumming means can be increased by covering it with sheet metal strips in the vertical and horizontal direction.
In order to reduce the natural frequency of the outer wall 30 as much as possible, it also proves to be expedient to either make the wall heavy and rigid or to use a light wall with discrete, i.e. H. to be provided separately attached weights.